JP3614165B2 - Method for manufacturing coin-type lithium battery - Google Patents
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Description
本発明は、リチウム金属を負極として用いるコイン型リチウム電池の製造方法に係わる。 The present invention relates to a method for manufacturing a coin-type lithium battery using lithium metal as a negative electrode.
コイン型リチウム電池の一例構造は、図1に一半部を断面とした側面図を示すように、プラス端子となる電池ケース1に、内面に負極リチウム金属4が配置された負極封口蓋体2がガスケット3を介して嵌めこまれて封止されてなる。
An example structure of a coin-type lithium battery includes a battery case 1 serving as a positive terminal and a negative
5は電池ケース1の底面内に配置された正極集電塗料で、電池ケース1内には、例えば二酸化マンガン等の粉を加圧成形した正極6と、セパレータ7が収容され、有機電解液が充填されている。 Reference numeral 5 denotes a positive electrode current collecting paint disposed in the bottom surface of the battery case 1. The battery case 1 contains a positive electrode 6 formed by pressure-molding powder of, for example, manganese dioxide, and a separator 7. Filled.
このコイン型リチウム電池の製造における負極封口蓋体2への負極リチウム(Li)金属4の配置は、通常、図14に斜視図を示すようにLi金属板10を用意し、このLi金属板10から所要の径を有する円板状Li金属体11として打ち抜いてこれを図15に斜視図を示すように、負極封口蓋体2内に載置圧着するという方法がとられている。
In the manufacture of the coin-type lithium battery, the arrangement of the negative electrode lithium (Li)
ところが、このような方法による場合、図14をみて明らかなように、Li金属板10の、Li金属体11を打ち抜いて残った部分の面積が可成り大となり、その利用率が低く、省資源、コストの低減化を阻害する。そして、Li金属体11が打ち抜かれた残部を再利用することは、純度等の問題から、かえってコスト高を招来する。
However, in the case of such a method, as apparent from FIG. 14, the area of the remaining portion of the
この問題に対処する方法として、Li押出し成形品による柱状体を適当な長さに切断したLi塊を封口蓋体内に配置して加圧圧着するという方法の提案がなされている(例えば特許文献1)。しかし、この方法による場合、Li金属が必ずしも負極封口蓋体に所定の形状面積に亘って均一に密着されない場合が生じる。
ところで、いずれの方法を採るにせよ、Li金属が極めて柔らかい金属であることから、上述のLi円板状体11の打ち抜きに際して用いられる打ち抜きパンチ、或いはLi円板状体11や、上述のLi塊を、負極封口蓋体2内に圧着ないしは、圧延させるに用いるパンチにLi金属が付着し、切れの良い打ち抜きができなくなるとか、負極封口蓋体2への圧着ないしは圧延後にこの押圧パンチを引離すときにLi金属がパンチと共に引張られて蓋体2との圧着不良を生じるとか、蓋体2に変形を生じ、不良品発生を引き起こすなどの問題がある。
By the way, since Li metal is an extremely soft metal, whichever method is adopted, the punching punch used for punching the above-mentioned Li disk-
本発明は、上述の点に鑑み、負極封口蓋体内でのLi金属体の圧延ないし成型、あるいはLi金属部材からのLi金属体の打ち抜きに際して、パンチとLi金属体との剥離性を改善し、安定して、高い収率をもってコイン型リチウム電池を製造できるようにする。 In view of the above points, the present invention improves the peelability between the punch and the Li metal body when rolling or forming the Li metal body in the negative electrode sealing lid or punching the Li metal body from the Li metal member, A coin-type lithium battery can be manufactured stably and with a high yield.
本発明は、打ち抜きパンチによってリチウム金属板から打ち抜いたリチウム打ち抜き体を負極封口蓋体内に配置する方法をとる場合に、パンチまたはリチウム金属板の少なくとも一方の面に、離型剤として最終的に得るコイン型リチウム電池で用いられる非水溶媒、または非水溶媒に電解質を含めた電解液を塗布した状態でパンチによる打ち抜きを行う。 The present invention finally obtains as a release agent on at least one surface of a punch or a lithium metal plate when a method of disposing a lithium punched body punched from a lithium metal plate by a punching punch in a negative electrode sealing lid. Punching is performed with a punch in a state where a nonaqueous solvent used in a coin-type lithium battery or an electrolyte solution containing an electrolyte is applied to the nonaqueous solvent.
本発明は、リチウム金属体を架張細線又は挟持体を用いて所定寸法に切断し、リチウム金属体の切断面は負極封口蓋体内底面に接するように載置され、負極封口蓋体内でリチウム金属体を圧延ないしは成型するパンチ、またはこれらリチウム金属体のパンチとの互いの接触面の少なくとも一方に、離型剤として最終的に得るコイン型リチウム電池で用いられる非水溶媒、または非水溶媒に電解質を含めた電解液を塗布した状態でパンチによる圧延ないしは成型を行う。 The present invention cuts a lithium metal body into a predetermined size using a stretched thin wire or a sandwiching body, and is placed so that the cut surface of the lithium metal body is in contact with the bottom surface of the negative electrode sealing lid body. A non-aqueous solvent or a non-aqueous solvent used in a coin-type lithium battery finally obtained as a mold release agent is provided on at least one of contact surfaces with a punch for rolling or molding a body or a punch of these lithium metal bodies. Rolling or molding is performed with a punch in a state where an electrolytic solution including an electrolyte is applied.
本発明では、リチウム金属板からの打ち抜きや、パンチによるリチウム金属体の圧延成型等において、電解液やその非水溶媒を塗布することによって剥離性をはかることができその付着を改善できる。 In the present invention, in the punching from a lithium metal plate, the rolling forming of a lithium metal body by punching, or the like, the peelability can be measured and the adhesion can be improved by applying an electrolytic solution or a non-aqueous solvent thereof.
本発明に係るコイン型リチウム電池の製造方法によれば、リチウム金属板の打ち抜き、リチウム金属体の圧延ないし成型のパンチングにおいて、そのパンチ、或いは打ち抜かれるリチウム金属板やリチウム金属体に対して、電解液または電解液を構成する非水溶媒を塗布することによって、プラスチックによるパンチを用いた場合でもいわば離型剤として作用させることができる。従って、リチウム金属とパンチとの剥離が良好に行われることによって、目的とするパンチングを良好に行うことができる。よって、リチウム金属或いは負極封口蓋体に変形を生じさせて不良の発生を生じさせることを回避できる。
そして、この離型剤は、最終的に構成する電池の電解液の組成剤であるので、これを塗布して用いることによる特性上の不都合は生じない。
このようにして、本発明では、信頼性の高い電池を、安定して歩留り良く得ることができるものである。
According to the method for manufacturing a coin-type lithium battery according to the present invention, in punching of a lithium metal plate, rolling or molding of a lithium metal body, electrolysis is performed on the punched or punched lithium metal plate or lithium metal body. By applying a non-aqueous solvent constituting the liquid or the electrolyte, it is possible to act as a mold release agent even when a plastic punch is used. Therefore, the target punching can be performed satisfactorily by peeling off the lithium metal and the punch satisfactorily. Therefore, it is possible to avoid the occurrence of defects due to deformation of the lithium metal or the negative electrode sealing lid.
And since this mold release agent is a composition of the electrolyte solution of the battery finally comprised, there is no inconvenience in characteristics due to the application of this release agent.
Thus, in the present invention, a highly reliable battery can be stably obtained with a high yield.
本発明に係るコイン型リチウム電池の製造方法の実施の形態例を説明する。本実施の形態に係るコイン型リチウム電池の製造方法においては、図1に示すように、プラス端子となる電池ケース1に、内面に負極リチウム金属4が配置された負極封口蓋体2が絶縁ガスケット3を介して嵌めこまれて封止されてなるコイン型リチウム電池を製造するものである。電池ケース1の底面内には正極集電塗料5が設けられ、電池ケース1内に、例えば二酸化マンガン等の粉を加圧成形した正極6と、セパレータ7が収容され、有機電解液が充填される。
An embodiment of a method for manufacturing a coin-type lithium battery according to the present invention will be described. In the method for manufacturing a coin-type lithium battery according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, a negative electrode
そして、本実施の形態は、この電池の製造に当たってリチウム金属棒状体21を切断し、その切断体22を圧延加圧して負極リチウム金属4として、電池ケースの負極封口蓋体2内に配置する工程を有するコイン型リチウム電池の製造方法において、一辺の長さLsが例えば5mmの図2で示す正四角形の断面を有するリチウム金属棒状体21を用意する。
And this Embodiment cuts the lithium metal rod-
この例では、負極封口蓋板2が、図6Aで示すように内径Dが18mm、高さhが2.5mmである場合を例示する。この場合、リチウム金属棒状体21を、棒状体21の軸心と直交する面に沿って図2中鎖線a1,a2,a3・・・で示すようにその長手方向に関して切断して長さL1がLs≦L1≦2.5Lsの例えばL1=5mmの正立方体の切断体22を切り出す。
In this example, the case where the negative electrode
この切断体22の切り出し、即ちリチウム金属棒状体21の切断は、図4に示すように、架張細線ワイヤ23によって行う。
The cutting of the
このワイヤ23は、例えばコ字状のフレームの相対向する腕部27A及び27B間に、これらに両外側から圧力をかけた状態で架張し、その後この圧力を排除することによってワイヤ23が、所要の張力をもって腕部27A及び27B間に緊張架張されるようにする。
For example, the wire 23 is stretched between the
ワイヤ23は、例えば直径0.15mmのタングステンワイヤを、棒状体の幅即ち辺の長さLsより2mm程度長い長さで架張する。 For example, a tungsten wire having a diameter of 0.15 mm is stretched about 2 mm longer than the width of the rod-like body, that is, the side length Ls.
そして、このワイヤ23を緊張架張したフレーム27を、棒状体21に対して、順次鎖線a1,a2,a3・・・で示す面に沿って、即ち棒状体21の軸心と直交する一方向に押下する。
Then, the frame 27 in which the wire 23 is tension-stretched is sequentially along the plane indicated by chain lines a 1 , a 2 , a 3 ... With respect to the rod-
このようにすると、棒状体21の切断がなされて、図3で示すリチウムLi金属切断体22が切り出される。
If it does in this way, the rod-
このワイヤ23は、これが余り太いとリチウムの付着の問題が生じるが、直系0.15mmでは、切断時このリチウムの付着が殆ど回避された。 If this wire 23 is too thick, there will be a problem of lithium adhesion, but with the direct 0.15 mm, this lithium adhesion was almost avoided during cutting.
ワイヤ23としては、タングステンワイヤのほかに、ステンレス、鉄等のワイヤを用いることができる。 As the wire 23, a wire such as stainless steel or iron can be used in addition to the tungsten wire.
また、他の実施の形態の切断方法としては、図5に示すように、対の刃24及び25を設け、これらによってリチウム金属棒状体21を挟みこんで切断する方法をとる。
Further, as a cutting method according to another embodiment, as shown in FIG. 5, a pair of
この場合の両刃24及び25は、リチウムが付着しにくいデルリン(デュポン社製商品名)等の高分子材料によって構成するか、若しくはその表面にこの種の材料を被覆した構成とする。
In this case, the double-
これら刃24及び25はその厚さdが10mm、刃の傾きθが30°とし得る。
The
このようにして得た切断体22を、図6Aに示すように、カップ状の負極封口蓋体2内の所定位置即ち蓋体2の中心に載せて圧着して仮どめする。そして、上方から第1のパンチ37を押圧する。
As shown in FIG. 6A, the
このパンチ37は、椀状例えばほぼ半球面状の凹部36を有して成り、これを切断体22上から押下する。
The punch 37 has a bowl-shaped, for example, substantially hemispherical concave portion 36, and is pressed from above the
このようにすると、図6Bに示すように、凹部36の形状に対応した半球状の成形体39が蓋体2上に圧着形成される。
In this way, as shown in FIG. 6B, a hemispherical molded body 39 corresponding to the shape of the recess 36 is formed on the
凹部36は、切断体22の体積より1割程度大きい容積の例えば直径16mm、容積137.5mm3とし、成形体39の不均一な、はみ出しを回避する。
The concave portion 36 has a volume that is about 10% larger than the volume of the
その後、図6Cに示すように、押圧面が、最終的に得る負極リチウム金属4の外径に対応する直径の円形平板面を有する平板状パンチ38を押下して円形平板状の成形体即ち負極リチウム金属4を負極封口蓋体2に密着成形する。
Thereafter, as shown in FIG. 6C, a flat plate-shaped molded body, that is, a negative electrode is pressed by pressing a flat plate punch 38 having a circular flat plate surface whose diameter corresponds to the outer diameter of the negative
そして、このように、図6Bで示した半球状の成形体39に、図6Cで示すパンチ38による押圧に先立って図7Aに示すように、更にこの半球状の成形体39に対して凸状球面パンチ40によって一旦これを押潰して図7Bに示すように、圧延させた中間状態の圧延体4Sを得、その後図6Cの平板状パンチ38によるパンチを行うこともできる。このときは、0.2mm以下の薄い負極リチウム金属4を負極封口蓋体2内の底面2B内に成型できた。
In this way, the hemispherical molded body 39 shown in FIG. 6B has a convex shape with respect to the hemispherical molded body 39 as shown in FIG. 7A prior to pressing by the punch 38 shown in FIG. 6C. As shown in FIG. 7B, the spherical punch 40 is once crushed to obtain a rolled intermediate body 4S that has been rolled, and thereafter punching by the flat plate punch 38 of FIG. 6C can be performed. At this time, a thin negative
また、上述した各パンチ37,38,40等によるパンチ、更に図10で示すような打ち抜きパンチ42によってリチウム金属板10から金属打ち抜き体11を得て、これを図13で説明したように負極封口蓋体2に載置する場合等においてのパンチ42は、リチウムが極めて柔らかいことから、各パンチへのはりつき、リチウム金属の付着を回避するために、これらパンチとリチウム金属板10或いはリチウム金属切断体22との各互いの接触面のいずれか一方に、最終的に得る電池の電解液、つまり非水溶媒に電解質を含めた電解液、或いはその非水溶媒液をパンチング前に塗布しておく。
Further, the metal punched
即ち、例えば非水溶媒としてのプロピレンカーボネート、ジメトキシエタン等、或いはこれらの混合液、または、この非水溶媒に過塩素酸リチウムを電解質として加えたものを塗布する。 That is, for example, propylene carbonate, dimethoxyethane or the like as a nonaqueous solvent, or a mixed solution thereof, or a solution obtained by adding lithium perchlorate as an electrolyte to this nonaqueous solvent is applied.
また、リチウム金属切断体22を棒状体21から切断して後これを負極封口蓋体2内に載置するに限らず、図13にその一例の斜視図を示すように、リチウム金属棒状体21を、負極封口蓋体2の底面2B上に、先に行った切断面を底面2Bに当接させて載せ、この状態で、例えば図5に説明したと同様の刃24及び25による切断を行って蓋体2上に直接的に切断体22を得るようにすることができる。
Further, the lithium metal cut
また、負極封口蓋体2の底面2Bに対するリチウム金属切断体22若しくはリチウム金属棒状体21の載置は、切断面によって若しくは先の切断によって生じた最新切断面即ち、酸化膜等の変質が生じていない面を底面2Bに向けて載置する。
In addition, the placement of the lithium metal cut
このようにすることによって、底面2Bと切断体22ないしは棒状体21との電気的及び機械的接触、ひいてはリチウム金属4と負極封口蓋体2との良好な接触状態を得ることができ、酸化膜の存在による接触抵抗の増加を回避できる。
By doing so, it is possible to obtain an electrical and mechanical contact between the
そして、このように最新切断面特に切断体22においてその切断面22aを、負極封口蓋体2の底面2Bに向けしめる動作は、例えば図8または図9で示す保持治具41を用いることによって円滑に行うことができる。
And the operation | movement which orient | assigns the cutting
保持治具41は、例えばいわゆるエアチャックより成り、圧縮空気の供給、排気によって対の例えばデルリンより成る挟持体41a及び41bがリチウム金属棒状体から切り出したリチウム金属切断体22を、その最新切断面22aを、前方に向けて挟持・離脱するようになされる。
The holding
この保持治具41は、例えば図8に示すように、挟持体41a及び41bの互いに近接離間する挟持方向に沿う回動軸46に取付けられて例えば90°回動して、切断体22を、その切断位置から他の位置へと移動させ、此処で回動軸46が切断面22aと直交する方向に押下して、この位置に持ち来されている負極封口蓋体2の底面2B上に載せ、軽く押圧して、切断体22を底面2Bの所定位置、即ち中心位置で圧着仮どめし、その後、エアチャックの排気を行って挟持体41a及び41bを互いに離間させて切断体22を保持治具41から解放する。
For example, as shown in FIG. 8, the holding
図9の例では、回動軸46が、図8の場合と直交するようにした場合で、図9において図8と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
In the example of FIG. 9, the
尚、図8、図9の例では保持治具41が90°回動させるようにした場合であるが、180°等任意の回動角に設定できる。
8 and 9, the holding
また、リチウム金属棒状体21からのリチウム金属切断体22の切断と、これの所定位置、例えば負極封口蓋体2上への移行と、更に、この切断体の最新切断面22aを、負極封口蓋体2の底面2Bに向けしめる動作とを連続して行うことができる。
Moreover, the cutting | disconnection of the lithium
図11は、この場合の装置の一例を示す。この例では回転軸61によって回転する金属、或いはプラスチックより成る回転刃を構成する。この回転刃は円板の外周部に所要の角間隔を保持して所要の幅による切欠き62が設けられ、この切欠き62内には回転方向に関して切断能力を有する切断刃43が形成されて成る。
FIG. 11 shows an example of the apparatus in this case. In this example, a rotating blade made of metal or plastic that is rotated by a rotating shaft 61 is formed. The rotary blade is provided with a
そして、例えば1つ置きの切欠き62内にリチウム金属棒状体21を回転軸61に沿う方向に挿入し、回転刃の回転によって切断刃43で、棒状体21をその軸方向と直交する面で切断する。
Then, for example, the
このとき、切欠きの幅、切断刃43の形状等の選定によって、棒状体21の切断によって得た切断体22を切断刃43に被着させた状態で、他の回動位置に持ち来すことができる。
At this time, the cutting
そしてこの他の回動位置において負極封口蓋体2を持ち来しておき、この位置で、回動軸61に沿う方向に押下する押し出し手段44を設けておき、これによって切断刃43に被着していた切断体22を強制的に引き剥がし、蓋体2の底面2B上の所定位置に載置圧着させる。
Then, the negative
このときの底面2Bへの切断体22の面は、最新切断面22aにより酸化されていないきれいな面である。
The surface of the
図12A及びBは、他の例を示し、この場合は板状の往復移動の切断刃を構成した場合である。 12A and 12B show another example, and in this case, a plate-like reciprocating cutting blade is configured.
この場合、例えば金属、プラスチック等より成る移動板状体63を設け、これに複数個、例えば3個を1組とする円孔による切断刃43を移動板状体63の移動方向に沿って等間隔に配列形成する。
In this case, for example, a
移動板状体63は、その板面方向(図において互いに直交するx,y方向を含むx−y面)に沿って矢印aで示すように、例えば直線x上に往復移動するようになされる。
The
各切断刃43は、円孔の内周に形成され、移動板状体63の移動によってこの円孔内にx及びyと直交するz方向に沿って挿入されるリチウム金属棒状体21を、その軸方向zと直交するx−y面で切断できるようになされる。
Each
一方、この移動切断刃即ち往復移動する移動板状体63に対向してリチウム金属棒状体21の保持部64と、そのx方向に沿う両側に、それぞれ負極封口蓋体2を、これらの中心軸とリチウム金属棒状体21の中心軸間の間隔が、各切断刃43のピッチに等しくなるように保持する保持部65とを設ける。
On the other hand, the negative
一方、各負極封口蓋体2の配置部上には、移動板状体63を挟んで反対側、図12Bにおいて上方に、リチウム金属切断体の押出手段44が設けられる。
On the other hand, on the arrangement part of each negative electrode sealing
この構成で、第1の動作を行う。即ち、先ず中央の切断刃43内に、リチウム金属棒状体21を所定量突出させるように貫通させ、この状態で移動板状体63を+xの方向(図において右方向)に移動させる。
With this configuration, the first operation is performed. That is, first, the
このとき、この移動によって中央の切断刃43によって金属棒状体21がx−y面に沿って切断され、切断体22が生じるが、このとき、円孔切断刃43の内径、刃の形状等を選定しておくことによって、切断されたリチウム金属切断体22を、この中央の回転切断刃43と共に、これに被着させた状態で+x方向に移動させる。このときの移動量は、隣合う円孔切断刃43のピッチに等しくする。
At this time, the
このようにすると、切断体22は、図において右側の負極封口蓋体2の上方位置に持ち来されることになる。
If it does in this way, the cutting
このとき、押出手段44が押下し、右側に移動された状態の中央の切断刃43内にある切断体22をこの切断刃43内から押出して蓋体2の底面2Bの中心上に押しつけここに圧着させて仮どめする。
At this time, the pushing
このときの底面2Bへの切断体22の面は、最新切断面22aによる酸化されていないきれいな面である。
The surface of the
そして、この中心の切断刃43が右方向に移動した状態では、図12で示されている左側の円孔切断刃43が、図示しないが中央に位置した状態となる。そこで、このとき、駆動が切断された棒状体21をz軸方向に図において上方に所定量押し上げ、中央位置に持ち来されている円孔切断刃43内に、これより所定量頭部を突出させた状態で貫通させる。
When the
この状態で、移動板状体を−x方向(図12において左方向)に移動させて元位置に復帰させる。 In this state, the movable plate-like body is moved in the −x direction (left direction in FIG. 12) to return to the original position.
このとき、中央に持ち来されていた左側の切断刃43によってリチウム金属棒状体21が切断されると共にその切断体22が左方向移動位置に持ち来される。つまり、左側に位置する負極封口蓋体2上に切断体22が持ち来されることになる。したがって、此処で前述したと同様に左側上方向の押出手段44によって左側に持ち来されている切断体22を左側の切断刃43から押出してこれの下の負極封口蓋体2内に押しつける。
At this time, the
このとき、中央の切断刃43内に、再びリチウム金属棒状体21を所定量突出させる。一方、切断体22の載置がなされた負極封口蓋体2は、逐次切断体22が載置されていない蓋体2と交換される。
At this time, the lithium metal rod-shaped
次に、移動板状体を、前述とは逆の左側に移動させ、同様の切断作業を中央の切断刃と右側の切断刃で行わしめる第2の動作を行う。 Next, the moving plate-like body is moved to the left side opposite to the above, and a second operation is performed in which the same cutting operation is performed with the center cutting blade and the right cutting blade.
このようにすれば例えば3個の切断刃43で切断を行うことになるが、両側の切断刃の一方例えば右側の切断刃を省略して2個の切断刃43で移動板状体を初期の元位置状態から例えば右方向への移動と元位置への復帰動作のみで、即ち、上述の第1動作のみで両側の負極封口蓋体2への切断体22の供給を行うことができる。
In this way, for example, three cutting
また移動板状体63の切断刃43は、2個、3個に限らず複数個設けることもできるし、図12に示すようにx方向にのびる帯状構成として直線方向に関する移動態様を採る場合に限らず、例えば円弧状ないしはリング状として一方向に回転させるとか往復回転させて上述したと同様の動作を行うことができる。
Moreover, the
また、図11及び図12で説明した例ではリチウム金属切断体22を得る切断刃43自体で、切断体22の他部への移動、搬送を行った場合であるが、移動のための移動保持手段例えば図8、図9で説明したような手段を別に設けることもできる。
Further, in the example described with reference to FIGS. 11 and 12, the
このようにして得た例えば図1の構成による電池は、電極リチウム金属4が安定した形状、寸法、密着性をもって負極封口蓋体2に配置構成されることから、信頼性にすぐれた、安定した特性を有する電池を歩留り良く得ることができる。
For example, the battery having the configuration shown in FIG. 1 obtained in this way is configured with the
上述したように、リチウムLi金属棒状体21を、断面ほぼ正四角形の角柱状とすることによって、これが変形しにくく、またその軸心を中心とする回転の位置設定を容易にすることができる。即ちLiは比較的軟弱で塑性変形し易いことから、これを円柱状とする場合その取扱い装置、例えば切断装置、或いは搬送のための保持具41等でのチャッキング、切断作業時における変形の問題、その周面が円筒面で方向性がないことによる位置設定の煩雑さ等を改善できる。
As described above, by forming the lithium Li metal rod-
更にリチウム金属棒状体21から切断して得た切断体22が角柱状をなすが、これを封口蓋体2上に載置して圧着形成するに、先ず椀状の凹部36を有するパンチ37で第1の成形をなし、その後平板状のパンチ38で成形する第2の成形を行うという手順をとることによって、その形状は凹部36の輪廓形状に対応してきれいな円形とすることができる。
Further, a
そして、この場合、切断体22の体積は、いうまでもなく最終的に得る負極リチウム金属4の大きさに対応して選定されるものであるが、パンチ37の凹部36の容積を切断体22の体積と同程度なしはそれより例えば1割程度大に選ぶことによって凹部36に対応する形状性にすぐれた第1の成形がなされる。従って次工程で平板状のパンチで押圧を行ったとき、輪廓がすぐれた円形を有し、目的とする寸法形状を正確に有し、負極封口蓋体2に対し、全域に亘ってすぐれた密着性をもって負極リチウム金属4の形成と配置とを行うことができる。
In this case, the volume of the
そして、この成形は、切断体22の長さLを、リチウム金属棒状体21の正方形断面の一辺Lsの1〜2.5倍(Ls≦L≦2.5Ls)とするとき、上述した第1及び第2の成形時のパンチ即ち圧延によって、均一かつ円形に負極封口蓋体2に密着できた。
In this molding, when the length L of the
即ち、L<Lsであったり、L>2.5Lsである場合、得られた負極リチウム金属が真円性に劣ったり、密着性に問題が生じた。 That is, when L <Ls or L> 2.5Ls, the obtained negative electrode lithium metal was inferior in roundness or had a problem in adhesion.
また、リチウムが柔軟性に富み、かつ反応性が高いことからその切断に際して、その切断刃と反応を起こし易く、リチウム金属の付着によって、棒状体21や切断体22に変形を生じさせるなどの不都合が生じて来るが、本発明におけるように、架張された細線ワイヤ23の単なる押しつけや、対の刃24及び25の挟み込みによる切断によることによって上述した変形を小さくすることができる。特にワイヤ23によるときは、これに対するリチウムの付着が効果的に回避されると共に、リチウムの付着が生じてもこれの押しつけ切断時に逐次この付着リチウムが排除されて行くのでリチウム付着によるいわゆる切れ味の低下が回避される。
In addition, since lithium is rich in flexibility and highly reactive, it is easy to react with the cutting blade during the cutting, and inconvenience such as deformation of the rod-shaped
更にリチウム金属板からの打ち抜きや、パンチによる圧延成型等において電解液やその非水溶媒を塗布することによって剥離性をはかることができその付着を改善できる。 Furthermore, the peelability can be measured by applying an electrolytic solution or its non-aqueous solvent in punching from a lithium metal plate, rolling by punching, or the like, and the adhesion can be improved.
本実施の形態に係るコイン型リチウム電池の製造方法によれば、金属リチウム棒状体21をその長手方向に切断して用いることによって、材料の無駄が全く排除され、省資源、低コスト化をはかることができる。
また、この棒状体21を棒状的強度及び位置設定にすぐれた角柱状とし、更にこのように角柱状とするにもかかわらず、その成形に当たっては、椀状凹部36を有するパンチ37によって円形輪廓の成形を行って後、板状成形を行うことによって形状の寸法の精度の向上、密着性の均一化をはかることができる。
According to the method for manufacturing a coin-type lithium battery according to the present embodiment, by cutting and using the
In addition, the rod-
また、リチウム金属切断体22を、負極封口蓋体2に配するに、その最新切断面即ち酸化膜が生じていない面を蓋体2の底面2Bに向けることによって、切断体22の蓋体2への圧着による仮どめや、完成電池における負極リチウム電極4と負極封口蓋体2との電気的接続が低抵抗をもって良好に行うことができる。
Further, when the lithium metal cut
またリチウム金属の打ち抜き成型圧延パンチングにおいて、そのパンチ、或いは打ち抜かれるリチウム金属板10や、リチウム金属切断体22に対し、電解液の非水溶媒を塗布することによって、プラスチックによるパンチを用いた場合でもいわば離型剤として作用させることができるので、その剥離が良好に行われるようにすることによって、目的とするパンチングを良好に行うことができ、リチウム金属或いは負極封口蓋体に変形を生じさせて不良品の発生を生じさせたり、パンチにリチウムの付着による使用不能を生じさせることを回避できる。
Further, in the punching and rolling punching of lithium metal, even when a punch made of plastic is used by applying a nonaqueous solvent of an electrolytic solution to the punch or punched
そして、この離型剤は、最終的に構成する電池の電解液の組成剤であるので、これを塗布して用いることによる特性上の不都合は生じない。 And since this mold release agent is a composition of the electrolyte solution of the battery which comprises finally, the problem in the characteristic by apply | coating and using this does not arise.
このようにして本実施の形態では、信頼性の高い電池を安定して歩留り良く得ることができるものである。 In this manner, in this embodiment, a highly reliable battery can be stably obtained with a high yield.
1・・・電池ケース、2・・・負極封口蓋体、4・・・負極リチウム金属、21・・・リチウム金属棒状体、22・・・切断体、23・・・架張細線ワイヤ、24・・・刃、25・・・刃 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery case, 2 ... Negative electrode sealing cover body, 4 ... Negative electrode lithium metal, 21 ... Lithium metal rod-shaped body, 22 ... Cutting body, 23 ... Stretched thin wire, 24 ... Blade, 25 ... Blade
Claims (2)
上記パンチまたは上記リチウム金属板面の少なくとも一方に、離型剤として最終的に得るコイン型リチウム電池で用いられる非水溶媒、または非水溶媒に電解質を含めた電解液を塗布した状態で上記パンチによる打ち抜きを行うことを特徴とするコイン型リチウム電池の製造方法。 In the method of manufacturing a coin-type lithium battery in which a lithium metal punched body punched from a lithium metal plate by a punching punch is disposed in a negative electrode sealing lid body,
A nonaqueous solvent used in a coin-type lithium battery finally obtained as a release agent , or an electrolyte containing an electrolyte in a nonaqueous solvent is applied to at least one of the punch or the lithium metal plate surface. A method for producing a coin-type lithium battery, comprising:
上記リチウム金属体の切断面は負極封口蓋体内底面に接するように載置され、該リチウム金属体を圧延ないしは成型するパンチ、または上記リチウム金属体の上記パンチとの接触面の少なくとも一方に、離型剤として最終的に得るコイン型リチウム電池で用いられる非水溶媒、または非水溶媒に電解質を含めた電解液を塗布した状態で上記パンチによる圧延ないし成型を行うことを特徴とするコイン型リチウム電池の製造方法。 The lithium metal body is cut into a predetermined dimension using a stretched thin wire or a sandwiched body,
Cut surface of the lithium metal body is placed in contact with the Fukyokufu palate body bottom punch rolling or molding the lithium metal, or at least one of the contact surface between the punch of the lithium metal body, away A coin-type lithium which is rolled or molded by the above punch in a state where a non-aqueous solvent finally used as a mold agent is used in a coin-type lithium battery, or an electrolyte containing an electrolyte is applied to the non-aqueous solvent A battery manufacturing method.
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